L’attrito alla scala atomica fa le bolle

L’attrito è la forza che governa le nostre azioni e con cui ci misuriamo giornalmente ma, sembra impossibile, il meccanismo ancora oggi non era stato descritto a livello microscopico.

Gli scienziati dell’Infm-Cnr sono riusciti a creare un modello che lo descrive, mettendo in luce nuovi aspetti e dimostrando che questa forza, alla scala atomica, agisce in modo analogo all'ebollizione dell'acqua. Nello studio, gli scienziati descrivono cosa succede quando due corpi si sfregano:  "abbiamo mostrato tramite simulazioni numeriche che, quando due superfici, nel caso in questione un cristallo di xenon su di un piano di rame, vengono “sfregate”' alla scala atomica, lo scorrimento avviene in maniera graduale.

In principio, si sposta solo una piccola zona, una bolla composta da un centinaio di atomi, e solo in seguito la bolla cresce trascinando l'intera superficie" spiega Stefano Zapperi, ricercatore dell'Istituto nazionale di fisica della materia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Infm), autore dello studio in collaborazione con Marco Reguzzoni, Mauro Ferrario e Maria Clelia Righi.

La comprensione del fenomeno è fondamentale per dispositivi come lettori di hard disk e Mems, affermano i ricercatori il cui studio è stato pubblicato dalla prestigiosa rivista scientifica "Pnas".

"Comprendere e controllare l'attrito, -spiegano gli scienziati- ha un'importanza fondamentale per moltissimi dispositivi e processi industriali, poiché le due parti in contatto tendono a riscaldarsi e ad usurarsi". Questo accade "ad esempio, -proseguono- nei dispositivi di lettura dei dischi rigidi dei computer o nei sistemi micro-elettro-meccanici, i cosiddetti Mems, utilizzati per i sensori, dove si agisce su superfici di contatto sempre più piccole".

"Per controllare l'attrito in questi sistemi -aggiungono- è necessario capire come questa forza agisca a scale così piccole, tali che il comportamento dei singoli atomi sulla superficie di contatto diventa rilevante".

PNAS: http://www.pnas.org/content/107/4/1311

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